تحلیل همبستگی کانونی به منظور تعیین ارتباط بین پراسنجه‌های کیفی آب و فلزهای سنگین در نمونه‌های آب شرب (شهرستان رامیان: استان گلستان)

Abstract

چکیده: سابقه و هدف: آلودگی آب توسط آلاینده‌های شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی در تمام دنیا به‌عنوان یکی از مشکل‌های مدیریت منابع آب درنظر گرفته می‌شود. یک موضوع مهم در پایش کیفیت منبع‌های آب تشخیص، تفکیک و منبع‌یابی پراسنجه‌های آلاینده فیزیکی و شیمیایی و وابستگی بین آن‌ها است. استفاده از روش‌های آماری برای تحلیل داده‌های بدست آمده از پایش کیفی آب می‌تواند برای رسیدن به این هدف مفید باشد. فلزهای سنگین به سبب تجزیه‌ناپذیری و ویژیگی تجمع پذیری مهم‌ترین آلاینده در منابع آبی هستند. فلزهای سنگین از منابع انسان‌زاد و طبیعی وارد منابع آبی می‌شوند. مواد و روش‌ها: در این تحقیق از روش‌های آماری چندمتغیره برای ارزیابی کیفیت آب شرب استفاده شده است. از "تحلیل مؤلفه‌های اصلی" در نمایان ساختن ویژگی‌های اصلی آب و از "تحلیل آماری همبستگی کانونی" برای پیداکردن وابستگی بین پراسنجه‌های کیفی و فلزهای سنگین استفاده شد. نمونه‌برداری از منابع آب زیرزمینی شهرستان رامیان در استان گلستان (23 منبع آب شرب روستایی) در سال 1390 انجام گرفت. پراسنجه‌های مورد استفاده در این مطالعه شامل: دما، هدایت الکتریکی، پی‌اچ، آمونیاک، فلوراید، سولفات، نیترات، نیتریت، فسفات، بی‌کربنات و فلزهای سنگین روی، کادمیم، سرب، مس، نیکل و کبالت می‌باشند. مقدار فلزهای سنگین در نمونه‌های آب به روش ولتامتری در آزمایشگاه تحقیقاتی علوم محیط زیست دانشگاه زنجان اندازه‌گیری شد. دما، هدایت الکتریکی در محل نمونه‌برداری به‌وسیله دستگاه قابل حمل اندازه‌گیری شد. یافته‌ها: نتایج حاصل از تحلیل مؤلفه‌های اصلی، شش مؤلفه‌ را مشخص کرد که 67/79% واریانس کل را به خود اختصاص می‌دهند و بیانگر ویژگی‌های کیفی تاثیرگذار آب هستند. در تحلیل همبستگی کانونی نیز سه دسته‌ی کانونی با داشتن ضریب‌های همبستگی 973/0، 795/0 و 624/0 نشان دهنده وجود وابستگی بالایی بین متغیرهای مورد بررسی بودند. بنابراین از دسته "متغیرهای پیش‌بینی کننده" ویژگی‌های هدایت الکتریکی، بی‌کربنات، نیتریت، پی‌اچ، نیترات و فسفات و از دسته "متغیرهای پاسخ" فلزهای روی، کبالت، کادمیم و نیکل بیش‌ترین اهمیت را در بین سایر متغیرهای مورد بررسی برای ارزیابی کیفیت آب شرب در منطقه مورد مطالعه دارا می باشند. نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از تحلیل همبستگی کانونی نشان داد که بین دو گروه متغیرهای کیفی و فلزی مورد بررسی وابستگی معنی‌داری وجود دارد که ممکن است بتوان با توجه به پراسنجه‌های انتخاب شده به فعالیت‌های انسانی به‌ویژه فعالیت‌های کشاورزی در منطقه نسبت داد. اطلاعات به‌دست آمده می‌تواند برای بهینه‌سازی برنامه پایش و مدیریت کیفیت آب مورد استفاده قرار گیرد. با اندازه‌گیری پراسنجه‌های وابسته نیازی به اندازه‌گیری تمام ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی آب وجود ندارد. کلمات کلیدی: کیفیت آب، تحلیل مؤلفه‌های اصلی، آنالیز چند متغیره، همبستگی کانونی

Keywords

• کیفیت آب
• تحلیل مؤلفه‌های اصلی
• آنالیز چند متغیره
• همبستگی کانونی